超声波细胞破碎仪的原理并不是太神秘、太复杂。简单说就是将电能经过换能器转换为声能，这种能量经过液体介质而变成一个个密集的小气泡，这些小气泡疾速炸裂，产生的象小炸弹一样的能量，从而起到破碎细胞等物质的作用。
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超声波是物质介质中的一种弹性机械波，它是一种动摇方式，因而它能够用于探测人体的生理及病理信息，既诊断超声。同时，它又是一种能量方式，当到达一定剂量的超声在生物体内传播时，经过它们之间的互相作用，能惹起生物体的功用和构造发作变化，即超声生物效应。超声对细胞的作用主要有热效应，空化效应和机械效应。热效应是当超声在介质中传播时，摩擦力障碍了由超声惹起的分子震动，使局部能量转化为部分高热（42-43℃），由于正常组织的临界致死温度为45.7℃，而肿瘤组织比正常组织敏理性高，故在此温度下肿瘤细胞的代谢发作障碍，DNA、RNA、蛋白质合成遭到影响，从而杀伤癌细胞而正常组织不受影响。
空化效应是在超声映照下，生物体内构成空泡，随着空泡震动和其猛烈的聚爆而产生出机械剪切压力和动乱，使肿瘤出血、组织瓦解致使坏死。另外，空化泡决裂时产生瞬时高温（约5000℃）、高压（可达500×104Pa），可使水蒸气热解离产生。OH自在基和。H原子，由。OH自在基和。H原子惹起的氧化复原反响可招致多聚物降解、酶失活、脂质过氧化和细胞杀伤。机械效应是超声的原发效应，超声波在传播过程中介质质点交替地紧缩与伸张构成了压力变化，惹起细胞构造损伤。杀伤作用的强弱与超声的频率和强度亲密相关。
